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- 2021-05-13 发布
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龙文教育学科导学案
教师: 朱士兵 学生: 马毅 日期: 2012-2-26 星期: 天 时段: 13-15
课 题 非金属及其氧化物(二)氮硫及其化合物
学习目标与
考点分析
二氧化硫的性质,硫酸的性质,一氧化氮
二氧化氮,氨水,硝酸的性质
学习重点 硫酸和硝酸的性质及其制备
氨水的性质及其制备
学习方法 先带着学生温习一遍知识点,讲解疑难点,然后讲解例题和做针对性练习
学习内容与过程
(一)知识梳理
考点一 二氧化硫的性质
SO2 的物
理性质
SO2 是一种无色有刺激性气味的有毒气体,易液化,沸点为-10℃,常温常压下,
一体积水溶解 40 体积的 SO2,难溶于有机溶剂,密度比空气大
SO2 的化
学性质
①具有酸性氧化物的通性:SO2+H2O H2SO3
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O CaO+SO2=CaSO3
②具有一定的氧化性:2H2S+SO2=3S+2H2O
③具有较强的还原性:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
SO2+2HNO3(浓)=2NO2+H2SO4
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④具有漂白性:与某些有色物质(如品红试液)化合生成不稳定的无色物质,受
热又恢复原来颜色,它与次氯酸、臭氧、过氧化钠的漂白性有所不同,后三者都
是因为有强氧化性而使有色物质氧化成无色物质,不能再恢复到原来的颜色。这
里需要说明的是:二氧化硫可使石蕊变红色,但不能使它褪色。二氧化硫可使酸
性高锰酸钾溶液、溴水、氯水等褪色,是因为二氧化硫具有还原性。
工业制法
实 验 室 制
法
Na2SO3+H2SO4(70%)=Na2SO4+SO2↑+H2O 不能用稀硫酸,不能用启普发生器
SO3 的性质
通常情况下是一种无色易挥发的晶体,熔点 16.8℃,沸点 44.8℃,能溶于浓硫酸
而成发烟硫酸
SO3+H2O=H2SO4
考点二 硫酸的性质
物理 是一种无色油状、粘稠的液体,凝固点 10℃,98.3%的浓硫酸的沸点是 338℃,
燃烧 燃烧S+O2 SO2 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
P2O5
Δ 采用过量空气,转化率可达 97%SO3 的制备
性质 密度是 1.84g/cm3,能与水任意比混溶,放出大量的热
化学
性质
①稀硫酸是二元强酸,具有酸的通性;浓硫酸几乎不显酸性
②浓硫酸的特性:
[吸水性]常用作干燥剂,但不能干燥碱性或是还原性的气体(NH3、H2S、HI 等)
[脱水性]将有机物中的 H、O 元素按 2:1 的比例的物质的量比以 H2O 的形式脱
去。
[强氧化性]严格地讲所有酸都是氧化性,浓硫酸的氧化性则是指+6 价的 S 被还
原的性质,主要有以下几点内容:
2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+SO2+2H2O C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O
5H2SO4(浓)+2P=2H3PO4+5SO2+2H2O
考点三 一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2
高温或放电
======== 2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇
氧气即化合生成二氧化氮: 2NO+O2 =2NO2
一氧化氮:无色气体,是空气中的污染物,少量 NO 可以治疗心血管疾病。
二氧化氮:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化,易溶于水,并与水反应:
3 NO2+H2O =2HNO3+NO 这是工业制硝酸的方法。
氮 的 氧 化
物 溶 于 水
的计算
①NO2 溶于水时,可依据反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO 利用气体体积变化差
值进行计算。
②NO2 和氧气的混合气体溶于水时,由 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 可知,当二者
体积比:
=4:1,恰好完全反应,无气体剩余
>4:1,NO2 过量,剩余气体为 NO
<4:1,O2 过量,剩余气体为 O2
③NO 和 O2 同时通入水中时,由 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 可知,当二者体积
比:
=4:3,恰好完全反应,无气体剩余
>4:3,NO 过量,剩余气体为 NO
<4:3,O2 过量,剩余气体为 O2
考点四 硝酸的性质及应用
硝 酸 的
物
理性质
纯硝酸是无色、有刺激性气味、易挥发的液体,能与水以任意比互溶,常用
的浓硝酸的质量分数为 69%,“发烟硝酸”的浓度为 98%。
硝 酸 的
化
学性质
①强酸性:HNO3=H++NO3-,具有酸的通性。
②不稳定性
③强氧化性:4HNO3(浓)+C=2H2O+4NO2↑+CO2↑
Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO 3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H 2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
有些金属如铝、铁等在冷的浓硝酸中会发生钝化现象,所以,常温下可
V(NO2)
V(O2)
V(NO)
V(O2)
4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
光照或受热
以用铝槽车装运浓硝酸
硝 酸 的
工 业 制
法
氨的催化氧化法:4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。
考点五 氨气及铵盐
一、氨气的结构和物理性质
氨 气 的 物
理性质
氨气是无色、有刺激性气味的气体;密度比空气小;易液化,沸点
-35.5℃;是一种很好的致冷剂。极易溶于水,常温、常压下 1 体积水中
能溶解 700 体积的氨气
氨气的
化学性
质
①与水的反应(氨水)
NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH—
②与酸的反应:NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (无白烟)
③与盐的反应: 3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+
④还原性:NH3+5O2 4NO+6H2O+907KJ
NH3 的
用途
氨是一种重要的化工产品.它是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的
重要原料.在有机合成工业 ( 如制合成纤维、塑料、染料、尿素等 ) 中,
氨也是一种常用的原料.氨还可用作制冰机中的致冷剂。
氨 气 的 喷
泉试验、实
验 室 制 法
以 及 氨 气
的 催 化 氧
化 实 验 装
置图
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
铵盐的
性质
①铵盐受热易分解: NH4Cl NH3↑+HCl↑
NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2 ↑
②铵盐与碱的反应:(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3↑+
2H2O
实验室可利用这个性质来检验 NH4
+ 的存在
实验室制取氨气时用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满。
(二)例题讲解
1.导致下列现象的主要原因与排放二氧化硫有关的是 ( )
A. 酸雨 B. 光化学烟雾 C. 臭氧空洞 D. 温室效应
2.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降。飘尘在空气中与二氧化硫接触时,会使其转
化为三氧化硫,使空气酸度增加,飘尘所起的作用是 ( )
A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 催化剂 D. 吸附剂
3.下列物质露置于空气中均会变质,其中不是因发生氧化还原反应而变质的是 ( )
A. 钠 B. 烧碱 C. 亚硫酸钠 D. 氯水
Δ
Δ
Δ
Δ
4.为除去混入 CO2 中的 SO2 和 O2 并得到干燥的 CO2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
1 饱和的 Na2CO3 溶液②饱和的 NaHCO3 溶液③浓 H2SO4④灼热铜网⑤碱石灰
A. ①③④ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
5.下列有关物质的保存方法不正确的是 ( )
A. 浓硝酸保存在棕色带橡胶塞的试剂瓶中
B. 氢氟酸不能用玻璃塞存放
C. 烧碱溶液可保存在带玻璃塞试剂瓶中
D. 可用铝制容器存放浓硫酸
6.下列物质分离的方法不正确的是 ( )
A. 用过滤的方法分离饱和食盐水和沙子的混合物
B. 用分液的方法分离水和汽油的混合物
C. 用层析的方法分离红墨水中的溶质和溶剂
D. 用蒸馏的方法分离氯化钠和硝酸钾固体混合物
7.下列贮存药品的方法中,正确的是 ( )
A. 少量的白磷贮存在冷水中,切割时在水下进行
B. 浓 HNO3 保存在有橡皮塞的深色试剂瓶中
C. 少量钠贮存在冷水中
D. NaOH 溶液保存在有玻璃塞的细口深色瓶中
8.只用一种试剂就能鉴别 BaCl2、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4 四种溶液,此试剂是( )
A. HCl B. NaOH C. Ba(OH)2 D. Na2CO3
9.在 1 L 1 mol / L 的氨水中 ( )
A. 含有 1 mol NH3 B. 含 NH3·H2O 1 mol
C. 含 NH3、NH3·H2O、NH4+之和为 1mol D. 都不对
10 . 氮 的 循 环 在 自 然 界 元 素 的 循 环 中 具 有 重 要 的 意 义 , 下 列 过 程 中 属 于 人 工 固 氮 的 是
( )
A. 雷雨天气时产生少量 NO
B. 往农田中施放铵态氮肥
C. 豆科植物等根部的根瘤菌吸收空气中的氮气转变为氨
D. N2 和 H2 在高温、高压和催化剂存在下合成氨
11.(8 分)指出下列实验事实或实验现象中,硫酸所表现的性质:
(1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸:____________________________;
(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气:____________________________;
(3)浓硫酸露置在空气中浓度变小:__________________________________;
(4)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳:______________________;
(5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白:__________________________________;
(6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜:____________________________________;
(7)浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体:______________________________;
(8)浓硫酸使蔗糖炭化变黑:_____________________________________
课内练习与训练
(三)课堂练习
一、选择题(本题含 10 小题,每题 5 分,共 50 分。)
1.将足量的 CO2 通入下列溶液中,能产生沉淀的是
A.硅酸钠溶液 B.石灰水 C.氯化钡溶液 D.氯化钙溶液
2.工业盐酸常呈黄色,其原因是
A.Cl-被空气中的 O2 氧化 B.混有可溶性杂质如 Fe3+
C.溶有 Cl2 D.HCl 在溶液中呈黄色
3.新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是
A.颜色相同 B.前者能使有色布条褪色
C.都含有 H+ D.加 AgNO3 溶液都能生成白色沉淀
4.漂白粉的有效成分是
A.次氯酸钙 B.氯化钙 C.次氯酸 D.次氯酸钙与氯化钙
5.患甲状腺肿大是边远山区常见的地方病,下列元素对该病有治疗作用的是
A.钠元素 B.氯元素 C.碘元素 D.铁元素
6.自来水可用氯气消毒,某学生用这种自来水去配制下列物质溶液,会产生明显的药品变质问题的是
A.NaNO3 B.FeCl2 C.Na2SO4 D.AlCl3
7.亚硝酸(HNO2)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂。当它作还原剂时,可能生成的产物是
A.NH3 B.N2 C.N2O3 D.HNO3
8.已知反应①2BrO3- + Cl2 =Br2 +2ClO3- ②5Cl2 + I2 +6H2O=2HIO3 +10HCl
③ClO3- +5Cl-+6H+=3Cl2 +3H2O,下列物质氧化能力强弱顺序正确的是
A.ClO3->BrO3->IO3->Cl2 B.BrO3- >Cl2>C1O3->IO3-
C.BrO3->ClO3->Cl2>IO3- D.Cl2>BrO3->C1O3->IO3-
9.SO2 和 Cl2 都具有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质
A.立刻褪色 B.慢慢褪色 C.先褪色,后复原 D.颜色不褪
10.下列关于 SO2 的叙述,正确的是
A.SO2 既可以是含硫物质的氧化产物,又可以是含硫物质的还原产物
B.SO2 是硫酸的酸酐
C.大气中 SO2 的主要来源是汽车排出的尾气
D.SO2 具有漂白性,因而可以使石蕊试液褪色
二.填空题(14 分)
11.防治碘缺乏病的碘添加剂是 KIO3(如加碘盐),可用盐酸酸化的 KI 淀粉混合液检验食盐
是否加碘,其反应的离子方程式为:
12.甲、乙两相邻的化工厂,排放的污水经处理后,仍然各溶有以下八种离子(Ag+、Fe3+、Ba2+、Na+、Cl-、
SO42-、NO3-、OH-)中各不相同的 4 种,若单独排放,则造成环境污染,如果将甲、乙两厂的污水按适当比
例充分混合,再经沉淀后,排放的污水转变为无色澄清的 NaNO3 溶液,污染程度大为降低,又经测定,甲
厂污水的 pH 大于 7,试推断:
(l)甲厂污水中含有的 4 种离子是 ;
(2)乙厂污水中含有的 4 种离子是 .
三.实验题(20 分)
13.实验室制取 SO2 的反应原理为:
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。请用下列装置设计一个实验,以测定 SO2 转化为 SO3 的
转化率:
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是 → → → →
→ → → (填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器的作用与原理是 。
(3)从乙处均匀通入 O2,为使 SO2 有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序
是 。
(4)Ⅳ处观察到的现象是 。
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2 的转化率会 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)用 n mol Na2SO3 粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入 O2 一段时间后,称得Ⅲ处增重
m g,则本实验中 SO2 的转化率为 。
四.计算题(16 分)
14.在室温下,向 100mL Cu(IO3)2 饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的 KI 溶液,发生如下反应:
、 , 反 应 完 全 后 , 用 0.1 mol/L 的 Na2S2O3 溶 液 滴 定 ,
,消耗了 40 mL Na2S2O3 溶液,计算:
(1)原饱和溶液中 Cu(IO3)2 的物质的量浓度;
(2)若 Cu(IO3)2 饱和溶液的密度为 1.0 g/cm3,室温时 Cu(IO3)2 的溶解度是多少?
本次课后作业:
学生对于本次课的评价:
○ 特别满意 ○ 满意 ○ 一般 ○ 差
学生签字:
教师评定:
1、 学生上次作业评价: ○ 非常好 ○好 ○ 一般 ○ 需要优化
2、 学生本次上课情况评价:○非常 好 ○好 ○ 一般 ○ 需要优化
教师签字:
教务主任签字: ___________
龙文教育教务处
龙文教育南通训导部